| 【発明の名称】 |
厚み滑り水晶片の周波数測定装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】佐藤 敏樹
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| 【要約】 |
【課題】厚み滑り水晶片の空隙式周波数測定装置の測定を正確にする。
【解決手段】厚み滑り水晶片の周波数を空隙式で測定する周波数測定装置において、厚み滑り水晶片の外縁部を押さえながら周波数を測定する厚み滑り水晶片の周波数測定装置とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 厚み滑り水晶片の周波数を空隙式で測定する周波数測定装置において、厚み滑り水晶片の外縁部を押さえながら周波数を測定することを特徴とする厚み滑り水晶片の周波数測定装置。
【請求項２】 厚み滑り水晶片の押え部を空隙式の上電極の外周に配したことを特徴とする請求項１記載の周波数測定装置。
【請求項３】 厚み滑り水晶片の押え部が絶縁性材料でできていることを特徴とする請求項１または２記載の周波数測定装置。
【請求項４】 厚み滑り水晶片の押え部に絶縁性材料でできたカバーを有することを特徴とする請求項１または２記載の周波数測定装置。
【請求項５】 押え部が弾性部材でできていることを特徴とする請求項１から４記載のいずれかの周波数測定装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は厚み滑り水晶片の周波数測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】水晶振動子は大量生産がなされている。厚み滑り水晶片は人工水晶を所定のカット角で切断する工程、切断面を研磨する工程、所定形状に加工する工程、表面をエッチング処理する工程等で製造される（工程順は加工方法により異なる）。その中で厚み滑り水晶片の周波数は厚み滑り水晶片のカット角、形状、寸法（特に厚み）等により変化するため、製造工程中で周波数を測定・検査し、選別あるいは層別して揃える必要がある。従来、その目的での量産的な周波数測定装置として空隙式の周波数測定器が用いられている。
【０００３】図１は空隙式周波数測定を説明するための模式図である。空隙式周波数測定方式とは、発振器４に接続された下電極１に厚み滑り水晶片３を載せ、上電極２を僅かの空隙を残して（例えば３０μｍ）近づけ、厚み滑り水晶片３を励振して周波数を測定する方式であり、厚み滑り水晶片に電極を形成していないブランクの状態で周波数が測定できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】厚み滑り水晶振動子は、厚み滑り水晶片の主振動である厚み滑り振動を用いるものであり、測定する目的周波数は厚み滑り振動の共振周波数である。しかし、厚み滑り水晶片の振動は厚み滑り水晶片の形状により主振動の厚み滑り振動だけでなく、輪郭振動などの寄生振動が数多く存在するため、空隙式周波数測定方式では正確な主振動の周波数を測定できないことがあり、選別や層別ミスが発生する。
【０００５】また、厚み滑り水晶片に付着する異物や、カケ、励振電極などによる影響も受け易く、正確な主振動の周波数を測定できないことがある。本発明の目的は前記空隙式周波数測定装置の欠点を解消し、正しい主振動を測定できる周波数測定装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】厚み滑り水晶片の周波数を空隙式で測定する周波数測定装置において、厚み滑り水晶片の外縁部を押さえながら周波数を測定する厚み滑り水晶片の周波数測定装置とする。
【０００７】厚み滑り水晶片の押え部を空隙式の上電極の外周に配した周波数測定装置とする。
【０００８】厚み滑り水晶片の押え部が絶縁性材料でできているか押え部に絶縁性材料でできたカバーを設けた周波数測定装置とする。さらに、押え部を弾性部材で形成する。
【０００９】
【発明の実施の形態】図２は本発明に係わる空隙式周波数測定装置の正面図である。下電極１１と上電極１２は発振回路１３に接続されている。上電極１２は図の矢印方向に可動であり、下電極１１と上電極１２は任意の間隔に調整できる構造を有している。
【００１０】上電極１２を上昇しておき、厚み滑り水晶片３を下電極１１の上に載せ、上電極１２を下降させる。この時、上電極１２と厚み滑り水晶片３の上面には空隙を設定しておく。厚み滑り水晶片の厚みのバラツキを考慮して調整するが、空隙の平均値は３０μｍ程度がよい。
【００１１】厚み滑り水晶片は主振動の振動エネルギーが水晶片の中央に集中する形状に加工されるのは周知技術であるが、寄生振動の発生を無くすことはできず、寄生振動の発生を抑制するにとどまっている。寄生振動の振動エネルギーは小さいので励振し難いのであるが、厚み滑り水晶片が自由振動できる状態では励振することがある。本発明の実施により厚み滑り水晶片の外縁を固定すると、主振動も抑制されるが、寄生振動はさらに励振し難くなる。
【００１２】図３は本発明の一実施形態である上電極の両側に厚み滑り水晶片の外縁を押さえる押え部を設けた周波数測定装置の上電極付近の正面図である。図４は本発明の他の実施形態である上電極の周囲に厚み滑り水晶片の外縁を押さえる筒状の押え部を設けた周波数測定装置の上電極付近の正面図である。図３において押え部は２枚の板２１、２３であり、図４において押え部３１は一つの筒状のものである。いずれの押え部も厚み滑り水晶片３の形状により押え部が厚み滑り水晶片３の外縁表面を押さえたときに、厚み滑り水晶片３と上電極１２の空隙を調整が可能に固定されている。
【００１３】図５は本発明の効果を説明するための波形図であり、空隙式周波数測定装置での測定時の主振動近傍の波形である。（Ａ）は従来技術による波形であり、（Ｂ）は本発明の実施による波形である。従来技術による測定では主振動の波形の潰れや寄生振動のために、正確な周波数が測定できないことがあった。本発明の実施による測定では主振動の波形が明確になっており、正確な周波数が測定できる。
【００１４】空隙式周波数測定装置は厚み滑り水晶片に励振電極が付いていない状態での周波数測定に用いられているが、励振電極を付けてからでも用途がある。厚み滑り水晶片の最終周波数調整は、蒸着による質量効果で行なうのが一般的であるが、励振電極を付けた状態で最終調整の狙い値周波数と大きくずれているものは、組み立て前に除去することが望ましく、そのような場合に使用される。
【００１５】図６は電極を形成した矩形状厚み滑り水晶片を筒状押え部で押さえた図４のＸーＸ矢視図である。矩形状厚み滑り水晶片３には電極３ａ、３ｂが形成されているが、矩形状厚み滑り水晶片３の端部（外縁）には２つの電極が配置されるため押え部が導電性であると電気的にショートしてしまう。そのため本発明では押え部に絶縁材料を採用した。
【００１６】図７は押え部２１、２２を金属製とし、先端に絶縁部材２１ａを取り付けた断面図であり、図８は筒状押え部３１を金属製とし、先端に絶縁部材３１ａ取り付けた断面図である。押え部全体が絶縁材料でもよい。水晶は脆性材料であり、厚み滑り水晶片は薄く加工されているので、押さえる力が強いと割れることがある。厚み滑り水晶片の厚みのバラツキによる押さえる力のバラツキを吸収できるよう押え部である絶縁部材２１ａ、３１ａを弾性部材で形成するとより好ましい。
【００１７】
【発明の効果】厚み滑り水晶片の外縁を押さえて周波数を測定することで寄生振動の発生が抑制でき正確な測定ができる。
【００１８】押え部を空隙式周波数測定器の上電極の外周に配したので、押え部と上電極を一体化して周波数の測定ができ、厚み滑り水晶片と上電極の空隙を一定にすることができる。
【００１９】押え部を絶縁材料としたので、電極を形成した厚み滑り水晶片の周波数測定も測定できるようになった。
【００２０】押え部を弾性部材で形成することにより押さえ力のバラツキを弾性部材で吸収でき、周波数測定装置にダンパ機構を設けなくてすみ、水晶片押え部付き空隙式周波数測定装置が安価に製造できた。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１６６９４８
【氏名又は名称】ミヨタ株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年７月２８日（１９９９．７．２８） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００１−４１９８８（Ｐ２００１−４１９８８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年２月１６日（２００１．２．１６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２１３０３６ |
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